人形机器人行业研究报告:AI赋能人形机器人,关注核心零部件发展机遇
- 2023-07-07 10:05:46上传人:遗忘**en
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投资要点 AI赋能机器人,具身智能发展正当时。具身智能是AI进入物理世界进行交互的载体。机器人与人工智能的交集,被称为智能机器人,智能机器人可以与外界交互,根据自身对外界的感知,决定完成任务的方式,并且可以在失败中不断学习进步,相较于非智能机器人的“机器”属性,智能机器人更像是“人”。近年来随着硬件和软件算力的不断提升,各大公司相继推出AI大模型算法,包括OpenAI的GPT-4、谷歌的RT
- 1 AI 赋 能 机器 人, 具身智 能发展 正当 时
- 1.1 机 器人 是 AI 落地的 最佳载 体
- 1.2 AI 大 模型 助力具 身智能 发展
- 2 特 斯 拉人形 机器 人 Op timus 的 AI 赋 能 分析
- 2.1 软 硬件 不断迭 代升级 ,核心 为优化 成本和 效率
- 2.2 AI 多 次模 拟,优 化设计 方案
- 2.3 FSD+Doj o 加 持 ,提高 机器人 执行力
- 3 特 斯 拉人形 机器 人 Optimus 的 驱 动方 案分析
- 3.1 身 体: 14 个 旋转线 性执行 器 +14 个线性 执行器
- 3.2 灵 巧手 : 12 个空心 杯关节
- 4 人 形机 器人蓄 势待 发,为 国内 相关产 业链 带来机 遇
- 4.1 减 速器 :具有 较高技 术壁垒 ,机器 人零部 件核心 赛道
- 4.2 无 框力 矩电机 :可用 于协作 机器人 关节, 国内产 品逐步 系列化
- 4.3 空 心杯 电机: 下游应 用广泛 ,设计 和规模 量产为 壁垒
- 4.4 丝 杠: 技术壁 垒高, 国产替 代空间 大
- 4.5 传 感器 :视觉 和力控 必不可 少,精 度和可 靠性为 关键
- 5 相 关 标的
- 6 风 险 提示
- 人 形 机 器 人行业 研究 报告
- 请务必阅读正文后的 重要 声明部分
- 图 目 录
- 图 1:人工 智能和 机器人 的联 系
- 图 2: AI 机器人 /人形机 器人可 以分成 五大部 分
- 图 3: AI 机器人 在完成 任务时 需要经 历三层 处理
- 图 4:人形 机器人 和大模 型进 展情况
- 图 5: RT-1可以 让一个 机器人 同时干 多份工 作
- 图 6: RT-1可以 完成一 系列复 杂组合 任务
- 图 7:Pa LM -E可 以 手写菜 单直接 算出 2份披 萨的价 格
- 图 8:Pa LM -E参 数 量达 5620 亿( GPT -3的 参数 量为 1750 亿)
- 图 9: SAM 支 持多 种交互 方式分 离识别 物体
- 图 10 : SAM 为 一张图 标记超 过 500 个遮 罩
- 图 11 :特斯 拉人 形 机器 人 Opti mus 最 新样机
- 图 12 :Opti mus 摄 像头方 案为 7个摄 像头配 置
- 图 13 :特斯 拉车辆 碰撞模 型有超 过 3500 万个自 由度
- 图 14 :特斯 拉工程 师将车 辆碰撞 模型应 用于机 器人设 计中
- 图 15:人体 在低功 耗的同 时具有 高度灵 活性
- 图 16 :通 过 AI仿 真模型 找到每 个关节 的最佳 设计
- 图 17 : AI分 析执行 器云端 数据进 行共性 研究, 减少定 制设计
- 图 18 : 6种执 行器包 括 3种 旋转执 行器 和 3种 线性执 行器
- 图 19 :FSD 能 使车 辆在各 种交通 环境下 感知、 决策和 控制
- 图 20 :机器 人可以 借助 FSD 算 法将周 围环境 具像化
- 图 21 :占据 网络通 过对 3D 空间 内障碍 物持续 监测来 计算障 碍物位 置、大 小、运 动情况
- 图 22 :FSD Beta 目 前 已拥有 近 2亿 英里 自动驾 驶数据
- 图 23 :2021 年 超级计 算机算 力榜 Doj o 位 列第 6名
- 图 24 :特斯 拉推特 账号宣 布将 在 2023 年 7月开 始生 产 Doj o
- 图 25 : Doj o 计算架 构为 AI 路径 规划提 供算 力支持
- 图 26 : Doj o 可以训 练 AI 解决新 问题的 能力
- 图 27 :特斯 拉人形 机器 人 Opti mus 使 用的 6种执 行器
- 图 28 :特斯 拉人形 机器 人 Opti mus 身体 28 个 执行器
- 图 29 :旋转 执行器 方案图 示
- 图 30 :线性 执行器 方案图 示
- 图 31 :机器 人 Opti mus 手的结 构示意 图
- 图 32 :机器 人 Opti mus 手的结 构示意 图
- 图 33 :2021 年 我国机 器人用 谐波减 速器市 场占比 情况
- 图 34 :2021 年 我国机 器人 用 RV 减速 器市场 占比情 况
- 图 35 :无框 力矩电 机示意 图
- 图 36 :无框 力矩电 机常用 于协作 机器人 的关节
- 图 37 :空心 杯电机 结构示 意图
- 图 38 :空心 杯电机 结构示 意图
- 图 39 :梯形 螺纹丝 杠、滚 珠丝 杠 、行星 滚柱丝 杠结构 示意图
- 人 形 机 器 人行业 研究 报告
- 请务必阅读正文后的 重要 声明部分
- 图 40 :全球 和我国 行星滚 柱丝杠 市场规 模情况
- 图 41 :2021 年 我国行 星滚柱 丝杠市 场竞争 格局
- 图 42 :2016 -2021 年 全球滚 珠丝杠 市场规 模 CAGR=10.2%
- 图 43 :2016 -2021 年 我国滚 珠丝杠 市场规 模 CAGR=6.2 %
- 图 44 :3D 视 觉三种 原理示 意图
- 图 45 :2025 年 中国 3D机器 视觉市 场空间 将超 过 57 亿元
- 图 46 :毫米 波雷 达 CMOS 工艺大 幅提高 了芯片 逻辑密 度
- 图 47 :我国 毫米波 雷达行 业被国 外企业 占据绝 对的主 导地位 ( 2022 年)
- 图 48 :一个 力可以 被拆分 成多个 力和力 矩之和
- 图 49 :六维 力传感 器常被 用于协 作机器 人末端
- 图 50 :加速 度计结 构示意 图
- 图 51 :陀螺 仪结构 示意图
- 表 目 录
- 表 1:各厂 商人形 机器人 汇总
- 表 2:特斯 拉人形 机器 人 Opti mus 身体 28 个执行 器
- 表 3:特斯 拉人形 机器 人 Opti mus 身体核 心零部 件市场 空间测 算
- 表 4:特斯 拉人形 机器 人 Opti mus 手部核 心零部 件市场 空间测 算
- 表 5:三种 精密行 星减速 器对 比
- 表 6:谐波 减速器 和 RV 减 速器在 工业机 器人 领域的 应用对 比
- 表 7:精密 减速器 公司对 比
- 表 8:生产 无框力 矩电机 公司 情况
- 表 9:空心 杯电机 特点
- 表 10 :无刷 空心杯 电机和 有刷空 心杯电 机的优 缺点
- 表 11 :生产 空心杯 电机公 司情况
- 表 12 :滚柱 丝杠与 滚珠丝 杠的性 能比较
- 表 13 :轧制 滚珠丝 杠 与磨 制滚珠 丝杠的 比较
- 表 14 :国内 生产丝 杠公司 情况
- 表 15 :3D 视 觉三种 原理的 优缺点
- 表 16 :惯性 传感器 三种分 级比较